混凝土斷裂韌度和耐久力學(xué)樣品實驗顯微鏡

  混凝土類的準(zhǔn)脆性材料中裂縫的擴展與斷裂過程區(qū)(也稱為穩(wěn)
定裂縫擴展)的發(fā)展緊密相關(guān)。因為這類材料在外力作用下表現(xiàn)出
的非線性正是由于在裂縫尖端前部斷裂過程區(qū)的存在。

  斷裂過程區(qū)的存在可以從兩個方面考慮：發(fā)生在裂縫尖端的
微裂現(xiàn)象，類似金屬材料的塑性區(qū)；或者認為是裂縫尖端后端的非
線性現(xiàn)象，如彎曲開裂面的摩擦鎖合和韌帶部分的不連續(xù)。斷裂過
程區(qū)直接關(guān)系到材料斷裂韌度的變化，因此引起眾多研究人員的重
視。從實驗角度來說，借助不同的觀測技術(shù)和手段研究斷裂過程區(qū)
的發(fā)展，有助于理解斷裂機理以及混凝土材料的韌度和耐久性等性
能。然而斷裂過程區(qū)實驗結(jié)果卻差別很大，造成這種差別的原因可
能有：材料的微觀結(jié)構(gòu)、骨料大小、觀測技術(shù)、試件尺寸以及試件
類型等。本節(jié)主要介紹不同觀測技術(shù)對混凝土斷裂過程區(qū)的試驗觀
察結(jié)果。
  目前的斷裂過程區(qū)觀測技術(shù)基本可以分為兩大類：直接觀測技
術(shù)和間接觀測技術(shù)。
  (1)直接觀測技術(shù)是對材料斷裂的直接觀察，包括光學(xué)顯微鏡
、掃描電子顯微鏡、X射線以及高速成像技術(shù)。直接觀測的不足就
在于測試是破壞性的或者僅能用于試件表面的觀測，而試件表面的
裂縫觀測不能反映內(nèi)部微裂縫的擴展。也有研究人員嘗試將從大體
積混凝土中切出試件，以排除表面的影響，但這種方法應(yīng)用不是很
廣。
  (2)間接觀測技術(shù)。對于無損的間接觀測技術(shù)，廣義分為：①
基于干涉技術(shù)，如全息或激光散斑干涉、云紋干涉、光彈以及內(nèi)置
脆性電子元件技術(shù)(包括光纖)；②基于聲發(fā)射現(xiàn)象，如超聲脈沖一
速度技術(shù)以及聲發(fā)射技術(shù)。間接觀測技術(shù)的優(yōu)勢在于具有無損特性
，可在加載的同時觀測。但是間接觀測技術(shù)不能確定斷裂過程區(qū)的
實際特性。

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